Astronomer från Lunds universitet i Sverige har nu hittat förklaringen till ett nyligen mysterium i mitten av Vintergatans galax:de höga skandiumnivåerna som upptäcktes i våras nära galaxens gigantiska svarta hål var i själva verket en optisk illusion.

Förra våren, forskare publicerade en studie om den uppenbara förekomsten av häpnadsväckande och dramatiskt höga nivåer av tre olika element i röda jättestjärnor, ligger mindre än tre ljusår bort från det stora svarta hålet i mitten av vår galax. Olika möjliga förklaringar presenterades, till exempel att de höga nivåerna var ett resultat av att tidigare stjärnor stördes när de faller in i det svarta hålet, eller ett resultat av skräp från kollisioner av neutronstjärnor.

Nu har ytterligare en grupp astronomer från bland annat Lunds universitet, i samarbete med UCLA i Kalifornien, har hittat en förklaring till de höga nivåerna av skandium, vanadin och yttrium. De hävdar att de så kallade spektrallinjerna som presenterades i våras faktiskt var en optisk illusion. Spektrallinjer används för att ta reda på vilka element en stjärna innehåller - genom att använda sitt eget ljus.

"Dessa jätteröda stjärnor har förbrukat det mesta av sitt vätebränsle och deras temperaturer är därför bara hälften av solens", säger Brian Thorsbro, huvudförfattare till studien och doktorand i astronomi vid Lunds universitet.

Enligt den nya studien, jättestjärnornas lägre temperaturer bidrog till att skapa den optiska illusion som dök upp i mätningarna av spektrallinjer. Specifikt, det betyder att elektronerna i elementen beter sig olika vid olika temperaturer, vilket i sin tur kan vara vilseledande när man mäter elementens spektrallinjer i olika stjärnor. Slutsatsen är resultatet av ett nära samarbete mellan astronomer och atomfysiker.

Brian Thorsbro och hans kollegor har haft världens största teleskop, vid W. M. Keck -observatoriet på Mauna Kea, Hawaii, Till deras förfogande, tack vare deras samarbete med R. Michael Rich vid UCLA. Genom att använda detta teleskop och andra, forskargruppen genomför för närvarande en omfattande kartläggning av Vintergatans centrala områden, utforska spektrallinjerna i ljuset från olika stjärnor för att ta reda på vilka element de innehåller. Syftet är att få förståelse för de händelser som har inträffat i Vintergatans historia, men också för att förstå hur galaxer i allmänhet har bildats.

"Vårt forskningssamarbete är världsledande när det gäller att systematiskt kartlägga de element som finns i den enorma centrala stjärnhopen – stjärnhopen som omger det svarta hålet", säger forskningsledare och astronom Nils Ryde vid Lunds universitet.

Spektrallinjerna för olika element registreras i en högupplöst spektrometer – en avancerad kamera som genererar en regnbåge av stjärnljuset. Forskargruppen har studerat den del av spektrumet som består av nära-infrarött ljus, dvs värmestrålningen som avges av stjärnorna. Anledningen till detta är att infrarött ljus kan penetrera dammet som hindrar siktlinjen mellan oss och Vintergatans centrum, cirka 25 000 ljusår bort. Tekniken för att spela in detta ljus är mycket avancerad, och har nyligen blivit tillgänglig för astronomer.

"Vi har bara börjat kartlägga stjärnkompositionerna i dessa centrala delar av Vintergatan", säger Nils Ryde.